j建筑结构第五版(第1章)-绪论(2课时)

工程结构河北农业大学工程管理第一篇建筑结构概论

第一章绪论1建筑结构的概念2建筑结构的分类3建筑结构课程体系建筑结构——

由若干构件连接而成的能承受建筑物上各种作用的平面或空间体系（骨架体系）。作用——

使结构或构件产生效应（内力、变形、裂缝）的各种原因的总称。作用间接作用：直接作用：指施加在结构上的集中力或分布力系即荷载。指引起结构外加变形或约束变形的原因。如混凝土的收缩、温度变化、基础沉降差、地震等建筑结构一般都是由以下结构构件组成的：1、水平构件。用以承受竖向荷载的构件。（1）板：包括平板、曲板、斜板（2）梁：直梁、曲梁、斜梁。（3）桁架、网架、等。2、竖向构件。用以支承水平构件或承担竖向荷载的构件。

(1)柱；

（2）墙体；3、基础。用以将建筑物所承受的所有荷载传至地基上。结构的组成：由若干个单元所组成的结构骨架。基本(单元)构件

板：提供活动面，直接承受并传递荷载；梁：板的支撑构件，承受板传来的荷载并传递；柱：承受楼面体系（梁、板）传来的荷载并传递；墙：承受楼面体系（梁、板）传来的荷载并传递；基础：将柱及墙等传来的上部结构荷载传给地基；索：悬挂构件或结构体系的主要传力单元；杆：组成空间构件，如屋架、支撑等。建筑结构分类

按材料分类1.混凝土结构——

混凝土是人工石材，它由石子、砂粒、水泥、外加剂和水按一定比例拌合而成，简称“砼”。混凝土材料像天然石材一样，承受压力的能力很强，但抵抗拉力的能力却很弱。而钢材则不然，其抗压和抗拉的能力都很强。于是，人们利用两种材料各自的特点，把它们有机地结合在一起共同工作，形成了用于工程实际的以混凝土为主制作的结构（ConcreteStructure）。绪论一、建筑结构的概念及分类素混凝土结构;钢筋混凝土结构;（ReinforcedConcretetructure，也可简称RC）、预应力混凝土结构;（PrestressedConcrete，也简称PC）钢管混凝土结构;钢骨混凝土结构等。土木工程中常用的砼结构主要包括

:2.砌体结构——Masonrystructure由块体（砖、石材、各种砌块）和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构，包括砖砌体结构、石砌体结构和砌块砌体结构。3.钢结构——

以钢材为主制作的结构。4.木结构——

全部或大部分用木材制作的结构。建筑结构应用最广泛混凝土结构砌体结构钢结构木结构优点缺点应用范围建筑结构混凝土结构强度高、耐久性好、抗震性好、并具可塑性自重大、抗裂能力差、费工费模板一般民用建筑、多高层建筑、工业厂房、大跨结构砌体结构造价低廉、耐火性好、施工方便、工艺简单、就地取材自重大、强度低、抗震性能差、砌筑工作繁重、粘土用量大五六层以下的民用房屋、中小厂房的承重结构、大型工业厂房的围护结构钢结构强度高、重量轻、质地均匀、运输方便易锈蚀、耐火性能差大跨重型结构、受动荷载结构、可拆卸结构、轻型结构、容器及其它木结构取材加工方便、材质轻且强度较大各向异性、易燃、易裂、易翘曲、易腐蚀大中城市基本停用按受力体系分类混合结构

排架结构

框架结构：主要(竖向)受力体系由梁和柱组成；

剪力墙结构：主要(竖向)受力体系由墙组成；

筒体结构：四周封闭的墙形成筒；

塔式结构：下端固定、上端自由的高耸构筑物；

桅式结构：竖立的细长桅杆和纤绳所组成的构筑物；

悬索、悬吊结构：由拉索及边缘构件组成的承重结构；

壳体结构:由曲面形板与边缘构件组成的空间结构；

网架结构：由多根杆件通过节点连结形成的空间结构；1.混合结构体系——主要承重构件由不同的材料组成的房屋。如房屋的楼盖和屋盖采用钢筋混凝土结构（或木结构），而墙、柱基础等竖向承重构件采用砌体材料。砖内墙地面基础基础圈梁砖内墙预制钢筋混土楼板圈梁外墙钢筋混凝土过梁圈梁女儿墙钢筋混凝土梁圈梁兼过梁砖外墙砖混结构房屋砖墙承重的混合结构多层学生宿舍某混合结构的多层教学楼混合结构的优缺点和应用范围1）主要优点（1）主要承重结构（承重墙）是用砖（或其他块体）砌筑而成，这种材料任何地区都有，便于就地取材。（2）墙体既是围护和分隔需要，又可作为承重结构，一举二得（3）施工比较简单，进度快，技术要求低，施工设备简单。2）主要缺点（1）砌体强度比混凝土强度低得多，故建造房屋的层数有限一般不超过7层。（2）砌体是脆性材料，抗压能力尚可；抗拉，抗剪强度都很低，因此抗震性能较差。（3）多层砖房一般宜采用刚性方案，故其横墙间距受到限制，因此不可能获得较大的空间，故一般只能用于住宅，普通办公楼、小型医院等民用建筑以及中小型工业建筑。

2.排架结构3.框架结构体系——

以由钢筋混凝土梁、柱组成的框架作为竖向承重和抗水平作用的结构体系。绪论一、建筑结构的概念及分类

优点：建筑室内空间布置灵活，平面和立面变化丰富。

缺点：在水平荷载作用下，结构的侧向刚度较小，水平位移较大，故称其为柔性结构体系。框架结构抗震性能较差，适用于非抗震设计、层数较少、建造高度不超过60m的建筑中。地面钢筋混凝土基础钢筋混凝土基础梁钢筋混凝土梁钢筋混凝土梁砖外围护墙钢筋混凝土柱预制钢筋混凝土楼板钢筋混凝土柱钢筋混凝土楼板钢筋混凝土梁砖外围护墙混凝土散水钢筋混凝土全框架承重结构1、按构件组成划分为两种类型（1）梁板式结构。由梁、板、柱三种基本构件组成骨架形成的框架结构。（2）无梁式结构。由板和柱子组成的结构。2、按框架的施工方法划分为四种类型（1）现浇整体式框架框架全部构件均在现场浇成整体。整体性和抗震性能好。构件尺寸不受标准构件限制。（2）装配式框架1）可加速施工进度，提高建筑工业化程度；2）节点构造刚性差，抗震性能差。（3）半现浇框架梁、柱现浇，楼板预制或现浇柱，预制梁板。1）梁、柱整体性较好，适用于抗震建筑；2）楼板预制可节约模板。（4）装配整体式框架预制梁、柱，装配时通过局部现浇混凝土使构件联结成整体。1）保证了节点的刚接，结构整体性好；2）可省去连接件；3）增加了后浇可节省模板及加快进度。

城市商厦，五层，框架结构，建筑底层开敞商业空间的获得，建筑立面玻璃幕墙圆柱体的实现都来自于框架体系的运用。利用建筑物的钢筋混凝土墙体作为抗侧力构件并同时承受竖向荷载的结构体系。一、建筑结构的概念及分类优点：结构整体性好，刚度大、抗侧力性能好，同时抗震性能也较好。适宜于建造高层建筑，一般在10～40层范围内都可采用，在20～30层的房屋中应用较为泛。缺点：剪力墙间距太小(3～8m)，平面布置往往受到限制而不够灵活。4.剪力墙结构体系——剪力墙双排密集钢筋网

在框架结构中布置一定数量的剪力墙可以组成框架—剪力墙结构，竖向荷载主要由框架承受，水平荷载主要由剪力墙承受。一、建筑结构的概念及分类

优点：既有框架结构布置灵活、使用方便的优点，又有较大的刚度和较强的抗震能力，因而广泛地应用于高层办公楼及宾馆建筑。5.框架-剪力墙结构体系——剪力墙框架钢筋笼子双排密集钢筋网钢筋混凝土基础梁地面独立基础钢筋混凝土柱钢筋混凝土基础梁钢筋混凝土梁钢筋混凝土梁砖外墙内承重墙圈梁兼过梁构造柱钢筋混凝土楼板6、底层框架承结构

由剪力墙或密柱框架组成的筒体具有很大的空间刚度和抗侧、抗扭能力，用于承受水平荷载。筒体有如以楼板作为刚性隔板加劲的箱形截面竖向悬臂梁。绪论一、建筑结构的概念及分类6.筒体结构体系——(a)框架—筒体结构

(b)筒中筒结构

(c)多重筒结构

(d)成束筒结构

适用于层数超过40～50层时的超高层建筑。核心筒框架中筒连梁外筒

网架结构及其建筑造型（一）受力特点、适用范围网架是一种由很多杆件以一定规律组成的网状结构。特点：（1）杆件之间互相起支撑作用，形成多向受力的空间结构，故其整体性强、稳定性好、空间刚度大，有利于抗震；（2）当荷载作用于网架各节点上时，杆件主要承轴向力，故能充分发挥材料的强度，节省材料；（3）网架结构高度小，可以有效地利用空间；（4）结构的杆件规格统一，有利于工厂化生产；（5）网架形式多样，可创造丰富多彩的建筑形式。网架结构主要用来建造大跨度公共建筑的屋顶，适用于多种平面形状，如圆形、方形、三角形、多边形等各种平面的建筑。（二）网架结构型式网架结构按其外形分为平板网架(网架）和曲面网架(网壳）按建造材料可分为钢网架、木网架、钢筋混凝土网架；按网架身身的构造又可分为单层网架、双层网架、三层网架平板网架一般为双层，曲面网架可以是单层网架或双层网架平板网架多采用钢管或角钢制作。曲面网架可采用木、钢、钢筋混凝土，我国受木材资源少的限制，很少用木材制作网架而多采用钢网架，有时也采用钢筋混凝土网架。平板网架自身不产生推力，支座为简支，构造比较简单，可以适用于各种形状的建筑平面，所以应用最广泛。曲面网架多数是有推力的结构，支座条件比较复杂，但外形美观，建筑造型独具特色。平板网架的类型平板网架按其构造方式不同，可分：两向正交正放两向正交斜放两向斜交斜放三向交叉体系交叉桁架体系三角锥体系四角锥体系六角锥体系角锥体系常见8.刚架和拱刚架是由直线杆件组成的具有刚性节点的结构。拱是一种以受轴向力为主的结构，分无铰拱、两铰拱、三铰拱三种。9.薄壳结构这是一种曲面的薄壁结构，材料多采用钢筋混凝土；按曲面生成的形式，可分为筒壳、圆顶薄壳和双曲抛物面壳等，还可以通过对空间曲面的切削与组合，形成造型奇特新颖的建筑。10.折板结构这是由若干狭长的薄板以一定角度相交成折线形的空间薄壁结构体系；常见的形式有V形、梯形等。11．悬索结构这是一种以一系列高强钢索作为主要承重构件，并按一定规律悬挂在相应支承结构上的空间张力结构，可根据各种平面形状和外形轮廓的要求，组成不